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JP2009144052A - プリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁層、積層板およびプリント回路板 - Google Patents

プリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁層、積層板およびプリント回路板 Download PDF

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JP2009144052A
JP2009144052A JP2007322687A JP2007322687A JP2009144052A JP 2009144052 A JP2009144052 A JP 2009144052A JP 2007322687 A JP2007322687 A JP 2007322687A JP 2007322687 A JP2007322687 A JP 2007322687A JP 2009144052 A JP2009144052 A JP 2009144052A
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Kenji Yoshida
顕二 吉田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

【課題】高屈曲性と耐折性(柔軟性)とを兼ね備えたフレキシブルプリント回路板に用いるプリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁材および金属張積層板を提供すること。
【解決手段】柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂(a)と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(b)と、アミン系硬化剤(c)と、エステル基を有する硬化剤(d)と、を含み、また、前記エステル基を有する硬化剤は、多価芳香族カルボン酸と多価フェノールの縮合反応により得られた芳香族系エステル化合物であることを特徴とするフレキシブルプリント回路板用のプリント回路板用樹脂組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、プリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁層、積層板およびプリント回路板に関する。
フレキシブルプリント回路板は薄く、軽く、屈曲性に優れることから、特に携帯電話、PDA、液晶ドライバーモジュールを始めとしてモバイル機器を中心に利用されているが、近年、これら電子機器の高性能化、小型化に伴いフレキシブルプリント回路板への配線の微細化、高密度実装化、耐屈曲性などがますます要求されてきている。
例えば、折畳み式の携帯電話に使用されるフレキシブルプリント回路板は、ヒンジ部分が常に屈曲されており、高屈曲性が求められる。
一方、ヒンジ部以外の筐体部分に対しては、フレキシブルプリント回路板を細かく折りたたんで筐体へ組み込む要求があり、折りたたみ性(耐折性)が求められている。
また、光ピックアップ用途のフレキシブルプリント回路板は、狭い空間に曲げられて配置される。反りが大きいと摺動の際に基材同士が擦れあい導通不良を起こす恐れがあるために、低反り性が求められている。
また、小型デジタル機器は高機能化に伴い、それに使われるフレキシブルプリント回路板は、片面、両面板から多層板になったり、電磁波シールド材や補強板を貼着したり、実装部品点数が多くなるため複数回の実装を行なったり、と繰り返し熱履歴を受けるため複数回の熱履歴後の密着性が求められている。
また、環境対応問題より鉛フリーはんだを用いる実装要求があり、半田リフロー温度(260℃)
の環境下に耐えうる高密着性、高耐熱性、高寸法安定性が求められている。
さらに、難燃剤としてもハロゲンを含まないことが要求されている。これまでは難燃剤は臭素化エポキシ樹脂を使用するのが一般的であったが(例えば特許文献1)、燃焼時にダイオキシンの発生が懸念されるため、ハロゲンフリー材料が求められている。
このように、屈曲性(樹脂の硬さ)と耐折性(樹脂の柔らかさ、柔軟性)という相反する特性の両立、また、耐熱性(吸湿後の半田耐熱性)、低反り、耐熱履歴性、寸法安定性、ハロゲンフリーという多種様々な特性をすべて兼ね備えたフレキシブルプリント回路板の要求があるものの、すべての特性を兼ね備えたフレキシブルプリント回路板はないのが実情であった。
以上、フレキシブルプリント回路板に関して説明してきたが、フレキシブルプリント回路板に限らず、例えば、極薄ガラス織布に樹脂を含浸させた極薄プリプレグを積層成型した積層板などに関しても、折り曲げての収納性、耐熱性、耐熱履歴性、寸法安定性など種々の特性を兼ね備えた積層板を用いた回路板が求められているという同じ課題があった。
特開平4−197746号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高屈曲性と耐折性(柔軟性)とを兼ね備えたプリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁層および積層板およびプリント回路板を提供することにある。
本発明によれば、フレキシブルプリント回路板に用いるプリント回路板用樹脂組成物であって、柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と、アミン系硬化剤と、(活性)エステル基を有する硬化剤とを含有することを特徴とするプリント回路板用樹脂組成物が提供される。
さらに、金属箔または樹脂フィルムからなる支持基材の少なくとも一方の面側に、樹脂組成物からなる絶縁層が形成された支持基材付き絶縁層を提供することができる。
また、前記樹脂フィルムからなる支持基材の少なくとも一方の面側に、プリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層を介して金属箔が積層形成された積層板としてもよいし、さらに、前記積層板の金属箔をエッチングにより導体回路を形成し、前記樹脂フィルムからなる支持基材の一方の面側にプリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層を介して前記導体回路を覆うように積層形成されたプリント回路板としてもよい。
本発明によれば、高屈曲性と耐折性(柔軟性)とを兼ね備えたプリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁層および積層板およびプリント回路板を提供することができる。
以下、本発明のプリント回路板用樹脂組成物、支持基材付き絶縁層、積層板およびプリント回路板について詳細に説明する。
本発明の回路板用樹脂組成物は、支持基材としてポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムの片面に絶縁層を形成したカバーレイフィルムとして用いることや、樹脂フィルムの片面あるいは両面に回路板用樹脂組成物の絶縁層を形成し、金属箔と積層接着することによりフレキシブルプリント回路板用の積層板として用いることができる。また、回路加工を施すことにより、プリント回路板とすることができる。
本発明のプリント回路板用樹脂組成物は、柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂(a)と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(b)と、アミン系硬化剤(c)と、エステル基を有する硬化剤(d)と、を含む構成となっている。
以下、本発明のプリント回路板用樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
本発明のプリント回路板用樹脂組成物は、柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂に柔軟性骨格を導入することにより、これまで知られている一般的なエポキシ樹脂よりも柔軟性、低反り性の効果に優れる。柔軟性構造を導入することで硬くて脆いエポキシ樹脂の欠点を克服して、硬化時の大きな内部応力を低減させ、硬化物の反りを抑えることができる。架橋反応をおこすために分子中に2個以上のエポキシ基を有し、エポキシ当量が400以上1200以下であることが好ましい。柔軟性を有する可とう性エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の5重量%以上、40重量%以下が好ましく、10重量%以上、30重量%以下がより好ましい。含有量が5重量%以上、40重量%以下であれば、充分な柔軟性と低反り性が得られ、10重量%以上、20重量%以下であれば柔軟性を付与しつつ耐熱性、密着性の効果にも優れる。
柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂(a)としては、下記一般式(1)で表される可とう性エポキシ樹脂が好ましい。
Figure 2009144052
本発明に係るプリント回路板用樹脂組成物は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含む。架橋反応をおこすために分子中に少なくとも2個以上のエポキシ基を有するものであれば、どの様なエポキシ樹脂でもよく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、各々単独で使用し得られるほか、必要により数種類の任意の組合せで併用しても構わない。
特に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂は分子構造の水酸基による分子間結合で密着性に優れている。ビスフェノールA型エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の10重量%以上、30重量%以下が好ましく、15重量%以上、25重量%以下がより好ましい。10重量%以上では得られた硬化物の密着性が良好である。30重量%以下ではエポキシ樹脂の反応性が高まるので、成形時の接着剤の染み出しが少なくすることができる。また、硬化剤との相溶性に優れる。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、特に限定はされないが、低粘度であるものが好ましく、さらに耐熱性を有していればより好ましい。
硬化剤としてはエポキシ樹脂を硬化させるアミン系化合物と、エステル基を有する硬化剤を含む。アミン系硬化剤としては、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソフォロンジアミン、ノルボルネンジアミンなどが挙げられる。これらの中で、ジアミノジフェニルスルホンが好ましく用いられる。特に限定されないが、樹脂組成物全体の5重量%以上、20重量%以下が好ましく、重量8%以上、17重量%以下がより好ましい。上記下限値未満では被着体との濡れ性が悪くなり密着性が低下する場合がある。上記上限値を超えると反応に寄与していない硬化剤が残るために、染み出しが多くなる場合がある。
エステル基はカルボン酸化合物とフェノールとの縮合反応により得られるが、本発明で用いられる反応性エステル基は硬化時に架橋できるように多価芳香族カルボン酸と多価フェノールの縮合反応からなる芳香族系エステル化合物が好ましい。例えばイソフタル酸、テレフタル酸、1,4−、2,3−、あるいは2,6−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸とテレフタル酸の混合物などの多価芳香族カルボン酸とジシクロペンタジエニルジフェノールなどの多価フェノール類からなる芳香族系エステル化合物などを挙げることができる。例えば、下記式(2)で表される構造を含む芳香族系エステル化合物が好ましい。
Figure 2009144052
このように、下記式(2)で表される構造では、エステル基が芳香族環に挟まれたかたちとなり、剛直であるとともに、耐熱性に優れ、かつ、繰り返し熱履歴を受けるため複数回の耐熱履歴性が向上する。Ar、Arはそれぞれ独立に芳香族環を示す。芳香族環としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン環等のC6−20芳香族環が挙げられる。なお、芳香族環は、置換基として、例えば、ヒドロキシル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル基等のアルキル基;メトキシル、エトキシル、プロポキシル基等のアルコキシル基等を有していてもよい。
使用するエステル基を有する硬化剤のエステル当量は、100以上、500以下のものが好ましい。当量がこの範囲内にあると耐熱性、屈曲性にくわえ、密着性も良好となる。エステル基を有する硬化剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の3重量%以上、16重量%以下が好ましく、5重量%以上、14重量%以下がより好ましい。前記下限値以上では反応に寄与しない硬化剤が残らないので、成形時の樹脂の染み出しが少なく、前記上限値以下では得られた硬化物の柔軟性に優れる。
エステル基を有する硬化剤は、エポキシ基に対して高い反応活性を示し、下記式(3)に表されるようにエポキシ樹脂との硬化反応によって硬化物中に極性の高い水酸基を生じない硬化システムであることが好ましく、これにより、低吸水性、耐湿性、吸湿半田耐熱性が達成される。また、硬化物が極性の高い水酸基を生じない硬化システムであることより、誘電正接の低い硬化物を得ることができる。
Figure 2009144052
エステル基を有する硬化剤は、エステル基を一分子内に多数有しているため、硬化物の架橋密度が高く、耐熱性に優れる。一般式(3)は分子骨格に嵩高い脂環式構造を複数有していてもよく、それによって、分子鎖の凝集が抑えられることから、エポキシ樹脂との相溶性に優れる。ワニスを調整する際の有機溶媒との溶解性にも優れ、作業性も良好である。
エステル基はカルボン酸化合物とフェノールとの縮合反応により得られるが特に本発明で用いられる反応性エステル基は硬化時に架橋できるように多価芳香族カルボン酸と多価フェノールの縮合反応からなる芳香族系エステル化合物が好ましく、例えばイソフタル酸、テレフタル酸、1,4−、2,3−、あるいは2,6−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸とテレフタル酸の混合物などの多価芳香族カルボン酸とジシクロペンタジエニルジフェノールなどの多価フェノール類からなる芳香族系エステル化合物などを挙げることができる。
上記硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量1に対し、該硬化剤の当量比が0.8以上、1.2以下の範囲とすることが好ましい。より好ましい配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量1に対して該硬化剤の当量比は0.9以上、1.1以下である。硬化剤の当量比が0.8以上、1.2以下の範囲にあると、被着体との濡れ性、密着性に優れる。また、接着剤の染み出しも少なくすることができる。
上記柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂との当量比が、0.1以上、1.0以下の範囲であることが好ましい。この範囲内では、ガラス転移温度を低くすることなく低反り、柔軟性、密着性、耐熱性を得ることができる。また、柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の当量比が、0.4以上、0.8以下であることがより好ましい。
上記アミン系硬化剤と、(活性)エステル基を有する硬化剤の当量比は、1以上、9以下の範囲であることが好ましい。この範囲内では、ガラス転移温度を低くすることなく柔軟性、密着性、耐熱性を得ることができる。より好ましい当量比は、ポリアミン化合物と、(活性)エステル基を有する硬化剤の当量比が、1.5以上、4以下である。
本発明に係るプリント回路板用樹脂組成物は、リン系化合物をさらに含んでもよい。リン系化合物としては、モノマー型リン酸エステル、縮合型リン酸エステル、重合型リン酸エステル、リン酸エステルアミド等が挙げられる。これらの中で、リン酸エステルアミドが好ましく用いられる。リン酸エステルアミドは、ハロゲンを含まない難燃剤として有効である。一般的なリン化合物であるリン酸エステルと比べ加水分解性が小さいことから耐吸湿半田耐熱性が向上し、耐マイグレーション性(絶縁信頼性)が低下しないので好ましい。
リン酸エステルアミドのリン含有量は、2%以上、6%以下が好ましい。リン酸エステルアミドの含有量は、樹脂組成物全体の15重量%以上、33重量%以下が好ましい。18重量%以上、30重量%以下がより好ましい。上記下限値以上では難燃効果が得られ、上記上限値を以下ではエポキシ樹脂との相溶性が良好で、ワニスにしたときに均一に分散したワニスとなる。
本発明に係るプリント回路板用樹脂組成物は、カルボキシル基含有ゴムをさらに含んでもよい。カルボキシル基含有ゴムは、アクロニトリル−ブタジエン系のゴムやアクロニトリル−エチレン系のゴムが好ましい。カルボキシル基含有ゴムの含有量は6重量%以上、17重量%以下が好ましい。8重量%以上、15重量%以下がより好ましい。上記下限値以上では耐熱性に優れ、上記上限値以下で密着性、柔軟性にすぐれる。
また、カルボキシル基含有ゴムのムーニー粘度は20以下であることが好ましく、10以上、20以下がより好ましい。上記下限値以上では、エポキシ樹脂との相溶性が良好で、上記上限値以下ではプレス成型時の樹脂の染み出しが少ない。
本発明のプリント回路板用樹脂組成物は、無機フィラーをさらに含んでもよい。これにより、耐熱性向上と弾性率向上および難燃性を向上させることが出来る。無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、溶融シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、マイカ、タルク、ホワイトカーボンなどが好ましい。これらの中で、水酸化アルミニウムがより好ましい。 無機フィラーの、平均粒子径は、特に限定されないが、0.1μm以上、10μm以下であることが好ましい。平均粒子径がこの範囲内にあると良好なワニス粘度が得られる。樹脂組成物中の無機フィラーの含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体に対して、10重量%以上、40重量%以下が好ましく、20重量%以上、30重量%以下がより好ましい。上記下限値未満では耐ヒンジ性、難燃性が低下する場合がある。分上記上限値を超えると密着性、耐折性が低下する場合がある。
本発明のプリント回路板用樹脂組成物は、上記以外の成分を含んでいても良い。たとえば、銅はくやプリント回路板との密着力の向上、耐湿性の向上のためにアミノシラン等のシランカップリング剤あるいはチタネート系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、消泡剤などの添加剤を含んでいてもよい。
以下、本発明の好ましい配合量の例示を示す。
配合量(1)
(i)柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂 5重量%〜40重量%
(ii)ビスフェノールA型エポキシ樹脂 10重量%〜30重量%
(iii)ジアミノジフェニルスルホン 5重量%〜20重量%
(iv)エステル基を有する硬化剤 3重量%〜16重量%
配合量(2)
(i)柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂 5重量%〜40重量%
(ii)ビスフェノールA型エポキシ樹脂 10重量%〜30重量%
(iii)ジアミノジフェニルスルホン 5重量%〜20重量%
(iv)エステル基を有する硬化剤 3重量%〜16重量%
上記(i)〜(iv)の樹脂100重量部に対して
リン酸エステルアミド 20重量部〜70重量部
配合量(3)
(i)柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂 5重量%〜40重量%
(ii)ビスフェノールA型エポキシ樹脂 10重量%〜30重量%
(iii)ジアミノジフェニルスルホン 5重量%〜20重量%
(iv)エステル基を有する硬化剤 3重量%〜16重量%
上記(i)〜(iv)の樹脂100重量部に対して
カルボキシル基含有ゴム 10重量部〜40重量部
配合量(4)
(i)柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂5重量%〜40重量%
(ii)ビスフェノールA型エポキシ樹脂 10重量%〜30重量%
(iii)ジアミノジフェニルスルホン 5重量%〜20重量%
(iv)エステル基を有する硬化剤 3重量%〜16重量%
上記(i)〜(iv)の樹脂100重量部に対して
無機フィラー 10重量部〜40重量部
次に、本発明の支持基材付き絶縁層について説明する。
支持基材付き絶縁層は、金属箔または樹脂フィルムからなる支持基材の少なくとも一方の面側に、プリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層が形成されたものである。
樹脂フィルムを支持基材として用いた支持基材付き絶縁層は、プリント回路板に設けられた導体回路の表面を被覆、保護するために用いられ、特に、フレキシブルプリント回路板ではカバーレイフィルムとして用いられている。また、金属箔を支持基材として使った支持基材付き絶縁層は、RCF((Resin Coated Copper)として用いてもよい。これは、多層プリント回路板のビルドアップ材料として用いることもできる。
樹脂フィルムの片面にワニスとして塗布、乾燥して絶縁層が設けられたカバーレイフィルムは、上記のプリント回路板用樹脂組成物を所定の溶剤に、所定の濃度で溶解したワニスを樹脂フィルムに塗工後80℃以上、200℃以下の乾燥を行って作製する。乾燥後のプリント回路板用樹脂組成物の厚みについては、用途によって10μm以上、100μm以下の範囲になるように塗工する。カバーレイフィルムの場合は乾燥後にその樹脂組成物面にポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルムを異物混入防止などの目的で離型フィルムとして使用してもよい。
ワニスに用いられる溶剤としては、樹脂組成物に対し良好な溶解性を持つものを選択することが好ましい。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、n−ヘキサン、メタノール、エタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセロソルブ、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのうち一種または二種以上の混合系を使用することが可能である。
樹脂フィルムとしては、例えばポリイミド樹脂フィルム、ポリエーテルイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等のポリエステル系樹脂フィルムが挙げられる。このうち、弾性率と耐熱性を向上させる観点から、特にポリイミド系樹脂フィルムが好ましく用いられる。
樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、5μm以上50μm以下が好ましく、さらに好ましくは5μm以上25μm以下である。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性に優れる。
金属箔を使った支持基材付き絶縁層(RCF)は、上述のカバーレイフィルムと同様に、プリント回路板用樹脂組成物を所定の溶剤に、所定の濃度で溶解したワニスを金属箔に塗工後80℃以上、200℃以下の乾燥を行って作製する。乾燥後のプリント回路板用樹脂組成物の厚みについては、用途によって8μm以上50μm以下の範囲になるように塗工する。RCFの場合も乾燥後にそのプリント回路板用樹脂組成物面にポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルムを異物混入防止などの理由で離型フィルムとして使用してもよい。
金属箔を構成する金属としては、例えば銅および銅系合金、アルミおよびアルミ系合金、鉄および鉄系合金等が挙げられ、銅がより好ましい。
金属箔の厚さは、特に限定されないが、6μm以上70μm以下が好ましく、特に9μm以上18μm以下が好ましい。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性、耐折性に優れる。 ワニスに用いる溶剤としては、前述したカバーレイフィルムに用いた溶剤と同様のものを適宜選択すればよい。
次に、本発明の積層板について説明する。
積層板は、前記樹脂フィルムからなる支持基材の少なくとも一方の面側に、プリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層を介して金属箔が積層形成されている。
積層板は、基材の片面または両面にワニスを塗工し乾燥後、熱圧着ロールなどによって金属箔を樹脂組成物面に積層して作製される。
上記金属箔を構成する金属としては、例えば銅および銅系合金、アルミおよびアルミ系合金、鉄および鉄系合金等が挙げられ、銅がより好ましい。
また、基材としては、絶縁性フィルムなどが挙げられ、樹脂フィルムとしては、例えばポリイミド樹脂フィルム、ポリエーテルイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等のポリエステル系樹脂フィルムが挙げられる。このうち、弾性率と耐熱性を向上させる観点から、特にポリイミド系樹脂フィルムが好ましく用いられる。また、基材として、ガラス織布、ガラス不織布、ポリエステル不織布等の基材にプリント回路板用樹脂組成物を含浸させたプリプレグに金属箔を積層接着してもよい。
ワニスに用いる溶剤としては、前述したカバーレイフィルムに用いた溶剤と同様のものを適宜選択すればよい。
次に、本発明のプリント回路板について説明する。
本発明のプリント回路板は、積層板の金属箔をエッチングにより導体回路を形成し、樹脂フィルムからなる支持基材の一方の面側にプリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層(カバーレイフィルム)を介して導体回路を覆うように積層形成される。上記のカバーレイフィルムは、必要としない部分をあらかじめ除去しておく。除去する方法としては、例えば、金型等を用いて打ち抜いたり、NCドリルやNCルータ等でドリル加工したりしてもよい。作業性、生産性の面から金型を用いて打ち抜くことが好ましい。そして、導体回路の必要な部分にカバーレイフィルムを積層し、熱圧成形装置により圧着する等の方法を用いることができる。この場合、圧着条件は、例えば、圧着温度80℃以上、220℃以下、圧着圧力0.2MPa以上、10MPa以下とすることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
樹脂組成分としてビスフェノールA型エポキシ樹脂29重量部(エポキシ当量185、大日本インキ工業製)と柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂8重量部(YL-7175−500、ジャパンエポキシレジン製)、硬化剤としてジアミノジフェニルスルホン(三井化学製 3,3−DAS)を9重量部と、エステル当量が223の反応性エステル基をもつ樹脂(エピクロンEXB-9451大日本インキ工業製)を16重量部、1分子中に10%のリンを含有するリン酸エステルアミドが24重量部、カルボキシル基含有ゴムとしてアクリロニトリルブタジエンゴム(日本ゼオン製、ニポール1072J )が12重量部、およびシランカップリング剤2重量部をMEK及びブチルセロソルブとの混合溶剤に樹脂固形分が50%となるように溶解した。
この配合物ワニスを厚み25μmのポリイミドフィルムの片面に樹脂組成物の厚みが乾燥後、10μmとなるようにコンマロールコーターで塗工、120℃5分+150℃5分で乾燥し、次いで圧延銅箔(福田金属箔工業製 18μm厚)を150℃で熱ロールによってラミネート後ワニスを塗工、乾燥、圧延銅箔をラミネートして、このものを180℃1時間硬化してフレキシブルプリント回路板用の片面銅張積層板を得た。また、反対面にも同様にワニスを塗工、乾燥、圧延銅箔をラミネートして、このものを180℃1時間硬化してフレキシブルプリント回路板用の両面銅張積層板を得た。
これを通常の回路作成工程(穴あけ、メッキ、DFRラミネート、露光・現像、エッチング、DFR剥離)にて所定の回路作成を行った。
さらには同配合物ワニスを厚み12.5μmのポリイミドフィルムの片面に樹脂組成物の厚みが乾燥後、25μmとなるようにコンマロールコーターで塗工、120℃5分+150℃5分で乾燥しカバーレイフィルムを得た。このカバーレイフィルムの所定位置に開孔部を設け、先に作成した評価用基板の両面の所定位置に160℃1時間の真空プレスにて貼り付けて評価用のフレキシブルプリント回路板を作成した。
(実施例2)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を12重量部になるように以外は、表1に示す通りとし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例3)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を27重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例4)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を15重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例5)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を18重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例6)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を11重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例7)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を25重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例8)
実施例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を14重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(実施例9)
樹脂組成分としてビスフェノールA型エポキシ樹脂18重量部と柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂21重量部、硬化剤としてジアミノジフェニルスルホンを9重量部と反応性エステル基をもつ樹脂を16重量部、無機フィラーとして水酸化アルミ(平均粒子径1μm 日本軽金属社製B1403)を、15重量部添加して混錬機で分散させて、リン酸エステルアミドが23重量部、カルボキシル基含有ゴムが12重量部、 およびシランカップリング剤2重量部をMEK及びブチルセロソルブとの混合溶剤に樹脂固形分が50%となるように溶解した。
以下、この配合物ワニスを実施例1と同様にしてフレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作成した。
(実施例10)
樹脂組成分としてビスフェノールA型エポキシ樹脂を14重量部、柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂29重量部、ビフェニルアラルキルエポキシ樹脂(エポキシ当量291、日本化薬製NC−3000)4重量部、硬化剤としてジアミノジフェニルスルホンを7重量部と反応性エステル基をもつ樹脂を13重量部、リン酸エステルアミドが20重量部、カルボキシル基含有ゴム(日本ゼオン製、ニポール1072J )が10重量部、 およびシランカップリング剤2重量部をMEK及びブチルセロソルブとの混合溶剤に樹脂固形分が50%となるように溶解した。
以下、この配合物ワニスを実施例1と同様にしてフレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作成した。
(実施例11)
実施例10の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を11重量部になるように配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(比較例1)
樹脂組成分として2種類のエポキシ樹脂をビスフェノールA型エポキシ樹脂単独で39重量部、2種類の硬化剤をジアミノジフェニルスルホン単独で24重量部配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(比較例2)
樹脂組成分として2種類のエポキシ樹脂を柔軟性構造含有可とう性エポキシ樹脂単独で50重量部、2種類の硬化剤をジアミノジフェニルスルホン単独で12重量部配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(比較例3)
樹脂組成分として2種類のエポキシ樹脂をビスフェノールA型エポキシ樹脂単独で33重量部、2種類の硬化剤を反応性エステル基含有樹脂単独で36重量部配合した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(比較例4)
樹脂組成分として2種類のエポキシ樹脂を柔軟性構造含有可とう性エポキシ樹脂単独で44重量部、2種類の硬化剤を反応性エステル基含有樹脂単独で18量部配合した以外は実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
(比較例5)
比較例1の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂25重量部と柔軟性構造含有可とう性エポキシ樹脂7重量部、硬化剤をノボラックフェノール樹脂(住友ベークライト製PR−53647)単独で25量部配合した以外は実施例1と同様にして、フレキシブルプリント回路板用の銅張積層板とカバーレイフィルムを得て、評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
それぞれの実施例、比較例の配合については表1に示す。
Figure 2009144052
このようにして得られたフレキシブル回路板を打ち抜き性、成形性、吸湿半田耐熱性、密着性、電気絶縁性、屈曲性、耐折性、柔軟性、難燃性、反り量を評価した結果を表2に示す。
Figure 2009144052
上記の結果より、実施例1〜11のプリント回路板用樹脂組成物はいずれも、高屈曲性と耐折性(柔軟性)とも良好な結果が得られた。
・打ち抜き性
積層前にカバーレイフィルムをビクより打ち抜いて、その端面を観察して、粉落ちの無いものを○、粉落ちが発生したものを×とした。
・成形性
測定用端子を露出させるために打ち抜いたカバーレイフィルム端部からの最大染み出し量が0.1mm以下で回路間などの埋め込み不良によるボイドの発生の有無を確認して無かったものを○とした。
・吸湿半田耐熱性
JIS規格C5016−10.3に順ずる。フクレ、剥がれのなかったものを○とした。
・密着力
JIS規格C5016−8.1に順ずる。密着力が1.0N/mm以上を◎、0.6N/mm以上1.0N/mm未満を○、0.4N/mm以上0.6N/mm未満を△、0.4N/mm未満を×とした。
・電気絶縁性
L/S=40μm/40μm各5本の櫛型パターンを用い、初期状態および65℃90%50V1000時間処理後の絶縁抵抗値を測定した。初期値、処理後共に絶縁抵抗値が1010以上あったものを○とした。
・屈曲性
IPC法に準じる。R=2mm、1000rpm、ストローク15mmで屈曲回数が1千万回以上のものを◎、500万回以上1千万回未満のものを○、10万回以上500万回未満のものを△、10万回に満たなかったものを×とした。
・耐折性
幅1cmに回路幅及び回路間幅をそれぞれ100μmとした両面板を回路に対して直交方向に180°折り曲げては開き、再度同じ部位を折り曲げては開く。これを繰返し行い、導通抵抗値の変化率が初期値に比べ1%未満を◎、1%以上5%未満を○、5%以上10%未満を△、10%以上を×とした。
・柔軟性
全面エッチングした片面銅張積層板を10mm×100mmに打ち抜いたサンプルを接着剤層が外側になるように直径20mmのループを作る。ループを15mm押しつぶしたときの反発力を測定した。
反発力が0.5g未満を◎、0.5g以上1.0g未満を○、1.0g以上2.0g未満を△、2.0g以上を×とした。
・難燃性
UL法に準拠して評価を行った。V−0もしくはVTM−0を◎、V−1もしくはVTM−1を○、それ以下を×とした。
・反り量
部品実装部分(縦 2cm、横 2cm)を回路幅及び回路間幅それぞれ75μmで繋いだ片面銅張積層板について、この片面板を定盤上に置き、定盤から部品実装部分までの反りの高さを測定した。反りの高さが0mmを◎、1.0mm未満を○、1.0mm以上2.0mm未満を△、2.0mm以上を×とした。

Claims (12)

  1. 柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂(a)と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(b)と、アミン系硬化剤(c)と、エステル基を有する硬化剤(d)と、を含むことを特徴とするプリント回路板用樹脂組成物。
  2. 前記柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂(a)は、下記一般式(1)で表される請求項1に記載のプリント回路板用樹脂組成物。
    Figure 2009144052
  3. 前記エステル基を有する硬化剤は、多価芳香族カルボン酸と多価フェノールの縮合反応により得られた芳香族系エステル化合物である請求項1ないし2のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物。
  4. 前記エステル基を有する硬化剤は、主鎖骨格中に下記化学式(1)で表される構造単位を有する芳香族系エステル化合物である請求項3に記載のプリント回路板用樹脂組成物。
    Figure 2009144052
  5. 柔軟性構造を有する可とう性エポキシ樹脂(a)と、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(b)との当量比((a)/(b))が、0.1以上、1.0以下である請求項1ないし4のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物。
  6. アミン系硬化剤(c)と、エステル基を有する硬化剤(d)の当量比((c)/(d))が1以上、9以下である請求項1ないし5のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物。
  7. リン系化合物をさらに含む請求項1ないし6のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物。
  8. カルボキシル基含有ゴムをさらに含む請求項1ないし7のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物。
  9. 平均粒子径が0.1μm以上、10μm以下である無機フィラーをさらに含む請求項1ないし8のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物
  10. 金属箔または樹脂フィルムからなる支持基材の少なくとも一方の面側に、請求項1ないし9のいずれかに記載のプリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層が形成された支持基材付き絶縁層。
  11. 請求項10に記載の前記樹脂フィルムからなる支持基材の少なくとも一方の面側に、プリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層を介して金属箔が積層形成された積層板。
  12. 請求項11に記載の前記積層板の金属箔をエッチングにより導体回路を形成するとともに、前記樹脂フィルムからなる支持基材の一方の面側に形成されたプリント回路板用樹脂組成物からなる絶縁層を介して前記導体回路を覆うように積層形成されたプリント回路板。
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